高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计

黄亮 华东建筑设计研究院有限公司安徽分公司

高层建筑混凝土结构抗震设计的必要性在于能够抵抗一定程度上地震灾害带来的影响和危害，进而保障用户的生命财产安全。一直以来，我国建筑工程，特别是高层建筑的相关设计工作过多的注重于内部空间的高效开发，从而造成混凝土结构抗震能力达不到建筑抗震标准和要求。现阶段，推动建筑工程混凝土结构抗震设计工作的科学化与规范化发展已成为行业发展共识，为此相关领域从业者也要不断强化自身专业能力和综合素质，从而设计出更加科学合理的建筑工程设计方案。

一、建筑抗震设计概述

抗震设计是指满足建筑工程在地震条件作用下保障工程结构安全性与稳定的性一个专项设计，是建筑工程设计工作的核心内容，并且对其他领域设计工作也起到了深远的影响和作用。近年来，随着我国社会经济的不断发展与进步，建筑工程建设规模和高度也得到了极大地提升，由此也导致了建筑工程结构体系愈加精密和复杂。与此同时，为进一步提高建筑工程结构的安全性与稳定性，人们也对建筑混凝土结构的抗震性提出了更高的要求。目前，加强建筑抗震设计工作已受到相关领域专业人士的高度关注，并以此促进工程建设水平的全面提升。

二、高层建筑混凝土结构抗震设计的要点

（一）结构体系

随着现代工程建设水平的不断提升，建筑工程也延伸出不同的结构体系，从而满足了不同类型建筑工程的建设需求。现阶段，高层建筑常见的结构体系主要有剪力墙结构体系、框架结构体系与剪力墙—框架结构体系三种重要形式。其中剪力墙结构具有刚性好、承载力强的特征，但空间层面布局不够灵活。而框架结构的优势则在于布局灵活，建筑内部空间利用率高，但自身承载力则相对较弱。剪力墙—框架结构体系融合了上述两种结构体系的优势，从而满足了现代高层建筑的抗震性设计需求，因此相关领域技术人员需要对混凝土结构体系设计工作给予充分重视。

（二）结构布置

结构布置是建筑工程结构设计的重要组成部分，受工程使用功能及地理空间等条件的制约，许多高层建筑工程的主体结构往往呈不对称的形式加以布置，这时便对工程结构的稳定性提出更高的要求。在地震发生时，不规则和对称的建筑结构极易受到扭转而造成极大破坏，因此在混凝土结构设计时需要通过结构布置方式来提高建筑工程的整体抗震性。这里要求技术人员在进行混凝土结构设计时，一方面尽可能的减少不规则平面设计与布置，另一方面也要确保混凝土结构的刚度与承载力呈均匀分布，由此才能全面提高建筑工程的抗震能力。

（三）地基和基础

从专业角度来看，地基和基础同样是建筑工程结构的重要组成部分，对于建筑工程的安全稳定性有着决定性影响。在地震灾害发生时，高层建筑工程物的基础会首先受到冲击，这时如果建筑基础承载力不足便会导致土层液化并使建筑结构整体出现倾斜。此外，地基和基础质量不佳还会产生不均匀的沉降问题，进而使建筑物结构受力不再均匀，如此便会进一步诱发裂缝倾斜和倒塌危害。在此背景下，设计人员在进行混凝土结构设计时还需要对地基和基础的设计工作给予足够重视，从而来实现建筑工程抗震性能的全面提升。

（四）构件和节点

从破坏角度来看，地震对高层建筑带来的危害主要体现于构件和节点环节，因此强化该方面设计工作也是混凝土结构设计的要点内容。例如地震灾害发生时剪力墙窗台下方极易出现交叉裂缝现象，这种现象的发生如果是设计人员在结构设计中加入的延性设计，这一定程度上提高了建筑混凝土结构的抗震能力。但如果是直接受地震作用力破坏产生则会给建筑工程整体安全稳定性带来不利影响。基于此，设计人员在进行混凝土结构设计时还需要在构件或节点位置给予足够的重视和优化。

三、强化高层建筑混凝土结构抗震设计水平的有效措施

（一）强化抗震设计在工程设计中的应用

现阶段，随着社会的发展与进步，我国高层建筑设计对混凝土结构抗震能力提出了更加严格的规范与要求。然而在实际落实过程中，仍存在部分建筑工程以追求空间利用而忽略结构设计的科学合理性，由此也导致混凝土结构抗震设计存在一定的不足。就此情况，为推动我国高层建筑设计水平的提升，首先我们要高度重视建设单位及设计人员抗震设计意识的强化，使其正确认知抗震设计对于建筑工程的价值与影响，如此才能在设计过程中对混凝土结构抗震性给予更多考量。其次，建设单位也要以建筑工程的质量与安全为核心建设目标，并对建筑工程设计方案抗震性能进行严格审批，从而确保混凝土结构抗震设计符合工程建设标准和需求。

（二）采用当前科学先进的抗震设计方法

在进行混凝土结构抗震设计是，确保相关计算的科学性与准确性是一项十分重要的工作内容。笔者认为，为进一步提高高层建筑混凝土结构抗震设计的水平与质量，我们还需要积极采用当前科学先进的抗震设计方法。具体而言，设计人员要基于现行的各种抗震设计理论对建筑工程选址、结构体系选择、地基加固、空间布局及建筑构件等各环节进行精密规划与计算，从而设计出最为科学可行的建筑混凝土结构设计方案。与此同时，设计人员还要积极运用计算机技术对混凝土结构抗震性能进行模式实验，从而在寻找问题的同时进行针对性的改良和优化，从而进一步提高设计方案的科学性与可行性。